Supergleitfähige Oberfläche für die Denkmalpflege

Die Bildung und Ansammlung von Eis auf festen Oberflächen ist nicht nur eine potenzielle Bedrohung für unser tägliches Leben, sondern auch eine Gefahr für Kulturgüter wie Wandmalereien, Grotten, Denkmäler und alte Gebäude. Inspiriert durch die glatte innere Oberfläche von Nepenthes, erregen glatte flüssigkeitsdurchtränkte poröse Oberflächen (SLIPS) zur Eisbekämpfung in letzter Zeit große Aufmerksamkeit. In einer neuen Arbeit wird eine hydrophobe Siliziumdioxidschicht, auf die langkettige organische Moleküle aufgepfropft sind, durch Tauchbeschichtung hergestellt. Nach der Infusion der Ölphase bildet sich eine dreischichtige Nepenthes-ähnliche Struktur.

Haltbarkeit der Vereisungsschutzschicht

SLIPS weist eine hervorragende Anti-Eis-Eigenschaft auf. Es reduziert die Adhäsionskraft zwischen Eis und Oberfläche auf 0 kPa auf nicht poröser Oberfläche bzw. 6,83 kPa auf poröser Oberfläche (Sandstein aus den Yungang-Grotten). Nach 35 Vereisungs-/Enteisungszyklen zeigt das SLIPS immer noch eine gute Anti-Vereisungsfähigkeit. Die Ergebnisse zeigen, dass die mittlere langkettige organische Schicht nicht nur die Hydrophobie der Oberfläche erhöht, sondern auch die Affinität zur Ölphase steigert, um den Schmierölverlust zu verringern und so die Haltbarkeit der Vereisungsschutzschicht zu erhöhen. Wenn die Vereisungsschutzfähigkeit mit der Zeit nachlässt, kann durch einfaches Nachfüllen der Ölphase die Vereisungsschutzleistung leicht wieder auf das ursprüngliche Niveau gebracht werden. Wie die Forscher betonen, weisen die in ihrer Arbeit hergestellten SLIPS eine hervorragende Hydrophobie, Eisabweisung, Haltbarkeit und eine zufriedenstellende Wasserdampfdurchlässigkeit auf behandelten porösen Sandsteinen auf, was sie zu einem potenziellen Schutz von unbeweglichen Kulturgütern vor der Eisgefahr macht.

Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 184, November 2023, veröffentlicht.